JPH0464704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、補助膀胱装置に関するものであり、
従来の導尿カテーテルの体内留置に伴い必然的に
招来する膀胱機能の喪失を伴うことなく、カテー
テルの留置時においても膀胱の充満、収縮による
自然排尿行為を維持することが可能な補助膀胱装
置に関するものであり、その目的とするところは
１つには膀胱機能の維持又は回復であり、他の１
つには外界からの尿路感染に伴う膀胱炎や腎孟腎
炎等の予防に有用な安全かつ安価な自動間歇非尿
装置を提供するところにある。

脊髄損傷、脳出血、脳軟化性あるいは手術後の
患者や寝たきり老人等においては、排尿困難や尿
失禁等の症状を伴うことが多い。このような場合
には、円滑な尿路を確保し、腎機能の維持や改善
を促すかあるいは尿の漏出を防止する観点から導
尿カテーテルが広く使用されている。しかるに、
従来の導尿カテーテルの長期体内留置に伴う持続
導尿法では、膀胱は常に収縮した状態にあり生体
本来の充満と収縮の繰り返しによる正常な排尿機
能は完全に喪失した状態となつている。すなわ
ち、正常人の排尿機構においては、尿の膀胱への
貯留、充満により膀胱壁は伸展することにより膀
胱壁に本来備わつている固有の受容器（リセプタ
ー）を刺激し、その刺激は一旦脊髄、脳幹部、大
脳排尿中枢に達した後、今度は逆に大脳から刺激
が脊髄に下降し、膀胱壁収縮、骨盤底筋群弛緩、
尿道括約筋の弛緩、排尿というメカニズムをとつ
ている。これに対し、従来のカテーテル留置患者
における持続導尿法では膀胱の充満、すなわち膀
胱壁の伸展によるリセプター刺激という排尿メカ
ニズムの最も基本的なプロセスが欠落するため以
後の排尿機構は全く停止した状態にある。つま
り、膀胱としての機能はほとんど100％喪失した
と言つても過言ではないような、単なる尿の通過
路ないしは残尿の溜まり場としての意味しかもた
なくなつている。このような場合に惹き起こされ
る医学ないし生理学上の問題点として従来から以
下の三点が指摘されている。その１つは、従来の
カテーテル留置患者における持続導尿法では、特
に仰臥位では膀胱の後底部がデツドスペースとな
るため尿が少量溜まり、この残尿がカテーテルの
管内外を通して侵入した細菌の絶好の培地となる
ので膀胱炎、ひいては腎孟炎、さらには腎盂腎炎
を惹き起こす温床となつている点である。２つ目
にはフオーリイ・チツプ・ネクロシス（Foley
tip necrosis）としてよく知られているように、
留置したバルーンカテーテルの先端が収縮した膀
胱壁を常に圧迫し、そのためその部分に血行不良
による潰瘍、さらには壊死をもたらす結果、その
部分が細菌の絶好の侵入口となり、膀胱円を引き
起こす危険性が高いという点である。そして、３
つ目にはカテーテルの留置に伴い膀胱機能は完全
に停止する結果、カテーテルの留置が長期に及べ
ば及ぶほどカテーテル除去後の膀胱の機能回復が
遅れるという点である。たとえば、脊髄損傷、脳
血管障害、骨盤内手術後における神経因性膀胱に
おける尿閉患者の場合、排尿機能異常が一応安定
化してくる亜急性期においては膀胱訓練を開始す
るが、留置カテーテルを持続使用したものではそ
れが困難であることが従来指摘されている。

従来、導尿カテーテルの長期体内留置に伴う前
記問題点を解決する方策として、導尿カテーテル
の吐出端にサイホン管を持続した排尿制御システ
ム（米国特許第3503401号）や膀胱訓練用装置
（特開昭51−133997号）が提案されている。これ
らの装置は導尿カテーテル留置時においても膀胱
は一応交互に充満、収縮を繰り返すため、前記問
題点を解決する上で有用であるかに見える。しか
し、これらの装置はそのサイホンの原理の明快さ
と装置の単純さにもかかわらず、実際に臨床に供
するには今だ解決しなければならない種々の技術
的問題点を有している。

たとえば、米国特許第3503401号の排尿制御シ
ステムにおける第１の問題点は、このシステムが
導尿カテーテルから蓄尿瓶に接続された排液チユ
ーブが蓄尿瓶内で大気系に開放された、いわゆる
オープンシステムをとつているため、外界からの
細菌の逆行性感染の可能性が非常に大きいという
基本的問題を有していることにある。すなわちこ
のシステムにおいてはサイホン流動直後の陰圧か
ら常圧に戻る過程において、一時的ではあるが通
常の留置カテーテルによる持続導尿法に比し、は
るかに強い膀胱に向かつての外界からの逆流が起
こるが、この際、大気中に浮遊している粉じんに
付着していた細菌が気泡としてあるいはそれらに
汚染された尿が排液チユーブ中を逆行し、膀胱に
達するという重大な欠点を有している。膀胱内に
到達した細菌は、その数に応じて指数関数的に増
殖をはじめるため、その数ができるだけ少ない方
が望ましいということは言うまでもない。つま
り、このシステムは膀胱内に侵入した細菌を稀釈
し、できるだけ排出するというそれなりの工夫は
なされているものの、細菌を外界からできるだけ
侵入させないための視点や工夫においては十分に
満足すべきものではなく、このことが実際に尿路
感染防止効果において臨床に供しえない主たる原
因となつている。この点は、またエアーチユーブ
からの細菌の侵入についても同様に考えられる。
また、このシステムにおける第２の問題点は、サ
イホン管を形成する部分が非常に細くて、とりわ
け長いチユーブであるために、サイホン流動後の
液切れが悪く、多数の短い液柱がサイホン管内に
残留し閉じ込められることにある。すなわち、こ
のような場合には以後のサイホンのサイクルが正
常に働かず、たとえば２個の短い液柱の間に陰圧
が閉じ込められると次のサイホン流動は膀胱が充
満する以前に働いてしまうため好ましくない。

一方、特開昭51−133997号の膀胱訓練用装置に
おける基本的問題点は、その排尿サイクルが正常
人の排尿サイクルに比し、著しく長くなることに
起因するものである。なぜなら、間歇導尿法が持
続導尿法に比し感染防止効果の点で優れているの
は、膀胱内に細菌が侵入しても細菌があまり増殖
しない時間内に残尿を残さず完全に排出するとこ
ろにあるが、もし排尿サイクルが長くなり尿が膀
胱内に長時間貯留することになると、細菌は指数
関数的に増加するため、とりわけ間歇導尿法では
膀胱は充満状態にあり、膀胱からさらに上行性の
重篤な腎孟腎炎等を併発する危険性が大きく重大
な問題となる。このことは、今日では泌尿器にた
ずさわる医療関係者の間では常識であり、たとえ
ば西浦：モダンメデイシン、12月号22頁（1979）
にも記載されているとおりである。本発明者らの
研究によれば、尿は好ましくは３時間以内、遅く
とも５時間以内に排出することが必要である。と
ころが、この膀胱訓練用装置においては、明細書
特に第１図及び第２図より明らかなように、膀胱
位置より下方に設けられた圧力チヤンバの容積は
膀胱の容積に比しはるかに大きく、しかもそこに
設けられた逆Ｕ字状サイホン管の下端は前記圧力
チヤンバの深部まで挿入する旨が記載されてい
る。（特開昭51−133997号の膀胱訓練用装置にお
いてはサイホン管の内径以外の寸法に関しては一
切具体的な数値は記載されておらず、その相対的
な大きさや位置関係は図面のとおりである旨の記
載がなされている。）１回のサイホン流動により
排出される液量、言い換えれば次のサイホン流動
が起こるまでに満たさなければならない液量は膀
胱容量（V₁）と前記圧力チヤンバの逆Ｕ字状サ
イホン管の下端より上部の容積（V₂）の総和に
ほぼ等しく、したがつてV₂が大きければ大きい
程生体本来の排尿サイクルから乖離し、排尿間隔
時間が長くなるという問題が生じる。このような
観点からは、前記圧力チヤンバのサイホン管のさ
し込み深さはできるだけ浅いことが望ましい。し
からば、この膀胱訓練用装置の第１図及び第２図
においてサイホン管のさし込み深さを浅くすれ
ば、問題がそれで解決されるかと言えばそうでは
なく、その場合にはカテーテルの内径が細かいこ
とによる流動の圧損が大きいために膀胱が空にな
る前に前記圧力チヤンバのサイホン管の下端より
上の排液部分が先に空になり、そこでサイホン流
動は停止してしまう。すなわち、この問題は前記
V₁、V₂、カテーテルの内径、及びサイホン管の
内径が相互に密接に関係しているところから、本
発明において後述するように前記圧力チヤンバに
通気抵抗性を有するフイルターで密閉封緘した通
気調整管を設けることによりはじめて解決が可能
となつたものである。この点、前記膀胱訓練用装
置においては本発明の通気調整管に相当するチユ
ーブは集尿容器又は空気含有バツグに単に接続さ
ているのみで、空気はこの間を自由に行き来する
ところから前記問題点の解決は本質的に不可能な
のである。以上詳述したように、前記特開昭51−
133997号の膀胱訓練用装置は短時間の膀胱訓練用
装置としては有用であつても、感染防止効果が乏
しく長期間の使用においては感染が固定化するた
めに実用に供しにくいものであつた。

本発明者らは、以上詳細に述べたような先行技
術上の問題点をふまえた上で長時間のカテーテル
留置においても外界からの細菌の感染を完全に防
止し、かつ膀胱機能の維持や回復を図る上で有用
な補助膀胱装置を提供すべく鋭意検討を進めた結
果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は膀胱内に留置される導尿カ
テーテル２の吐出端が、同心軸型サイホン管１０
を内臓する圧力調整室３に、該同心軸型サイホン
管の内管１１の最上端部と該同心軸型サイホン管
の外管１２の最下端部の間で直接接続されるか又
は連結管４を介して接続され、前記圧力調整室３
と該圧力調整室３より下方に設けられた蓄尿室５
が前記同心軸型サイホン管の内管１１で接続さ
れ、かつ前記圧力調整室３には前記同心軸型サイ
ホン管１０の最高位置よりもさらに高い位置に通
気抵抗性フイルター１５により封緘された通気口
１４を設けてなる補助膀胱装置である。

以下に本発明の具体的な一実施態様を図面によ
り詳述する。第１図において１は膀胱、２は膀胱
内に留置される導尿カテーテル、３は圧力調整
室、４は前記導尿カテーテルの吐出端と圧力調整
室を連結するチユーブ、すなわち連結管、５は前
記圧力調整室より下方に設けられた蓄尿室、６は
前記蓄尿室に設けられた通気口、７は前記通気口
に設けられた除菌フイルター、８は前記蓄尿室の
下部に設けられた排出口、９はそのストツパー、
１０は前記圧力調整室に内臓された同心軸型サイ
ホン管、１１は同心軸型サイホン管の内管、１２
は同心軸型サイホン管の外管、１３は前記蓄尿室
の入口部に設けられた細菌遡行阻止装置、１４は
前記同心軸型サイホン管の最高位置よりも高い位
置に設けられた通気口、１５は通気口を封緘する
通気抵抗性フイルターである。

本発明の補助膀胱装置の構造上の特徴は、まず
同心軸型サイホン管１０を用いているために、逆
Ｕ字上サイホン管を用いた装置に比べて取り扱い
操作性の優れたコンパクトな外観形状を有するこ
とにあり、また圧力調整室３に内臓された同心軸
型サイホン管１０の最高位置よりも高い位置に通
気抵抗性フイルター１５を有する通気口１４を設
けたところにある。一般には尿道内に留置される
導尿カテーテル２の内径は２〜３mmと細く、また
長いために、その中を尿が流れる場合の圧損が大
きく、サイホン流動時の膀胱１から圧力調整室３
への給液速度（Q₁）が、サイホン管１０による
圧力調整室３の排液速度（Q₂）に対して追いつ
かないために、膀胱１が完全に空になる前に圧力
調整室３が先に空になるという傾向を有するが、
本発明の装置においては通気口１４に通気抵抗性
をもたせることによりサイホン流動速度を低減せ
しめ、かつサイホン流動に伴い系内に生ずる陰圧
を長時間維持することが可能となる。その結果、
Q₁を限りなくQ₂を近づけることがはじめて可能
となつたものである。このことは、前期圧力調整
室内の排除容積V₂、すなわち同心軸型サイホン
管の外管１２の最下端部と同心軸型サイホン管の
内管１１の最上端部の間の容積を必要最小限度に
とどめることが可能になつたことを意味してお
り、その結果として排尿サイクルの短縮化、つま
り生体本来の排尿サイクルに限りなく近づけるこ
とがはじめて可能となつたものである。つまり、
本発明において通気抵抗性フイルターを設けたこ
とによる第１番目のメリツトは、排尿サイクルの
短縮化によりカテーカルの管内外より膀胱内に細
菌が侵入した場合でもその細菌が大量に増殖する
前に排出か可能となつたことにある。第２番目に
は、この通気抵抗性フイルターは除菌フイルター
としての役割も期待できるため、サイホン流動後
に系中に発生する陰圧に起因する外界からの細菌
による汚染を防止することが可能になつたことに
ある。第３番目にはサイホン流動の結果として系
中に発生した陰圧が長期にわたつて維持されるた
め、膀胱から圧力調整室に流れ込む場合の主たる
駆動力であるその高低差が小さくてすむこと、す
なわち装置の大幅な小型化が可能になつたことに
ある。

通気抵抗性フイルター１５としては、空気流量
が10〜20000ml／分のものが好ましく用いられる。
空気流量が10ml／分未満ではサイホン流動が効果
的に働きにくいので10ml／分以上、さらには50
ml／分以上、とくに100ml／分以上のものが好ま
しく用いられ、一方20000ml／分をこえる場合は
サイホン流動が速くなりすぎ、膀胱が空になる前
に圧力調整室が先に空になつてしまう傾向がある
ので20000ml／分以下、さらには10000ml／分以下
さらには5000ml／分以下、とくに1000ml／分以下
のものが好ましく用いられる。この場合の空気流
量とは20℃の無粒子空気を0.07Kg／cm²（1PSI）の
圧力で濾過した時の値を指す。通気抵抗性フイル
ター１３としては孔径、多孔度及び面積を制御す
ることにより各種のものが製作可能であるが、細
菌の系中への侵入をできるだけ防止する観点から
孔径1μ以下のものが好ましい。通気抵抗性フイ
ルター１５の材質や形状はとくに限定されるもの
ではないが、一般には再生セルロース、ニトロセ
ルロース、酢酸セルロース、ポリフツ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレン等からなる多孔
性のメンブランフイルター、スポンジ、不織布あ
るいは綿栓等が好ましく用いられる。

通気抵抗性フイルター１５の圧力調整室３への
取り付け位置は、膀胱１の充満過程において液柱
が同心軸型サイホン管の内管と外管の間隙のみな
らず圧力調整室３中も同じ高さで上昇するところ
から尿により汚染されないために、同心軸型サイ
ホン管１０の最高到達位置よりも高い位置である
ことが必要である。また、患者が咳やくしやみを
した時に腹部に加わる瞬間的圧力変動により突発
的に液柱が上昇することもあるので、さらにいく
らか余裕をみた高さに取る付けること及び突発的
な液柱の上昇を防ぐための障壁を通気口１４内に
設ける工夫等がなされるのが好ましい。

同心軸型サイホン管の内管１１の内径は１〜10
mm、とくに３〜７mmの範囲にあることが好まし
い。また、内管１１の外壁と外管１２の内壁との
間の環状断面積を内管１１の内径断面積にほぼ等
しくなるよう外管１２の内径を設定するのが好ま
しい。この場合１mm未満ではサイホン流動後に複
数個の短い液柱が閉じ込められる確率が高く、一
方10mmを超える場合はサイホン流動が効果的に働
きにくい傾向がある。また、この同心軸型サイホ
ン管の外管の下端部はサイホン流動後の液柱の閉
じ込めを防止するために、たとえば逆さ濾斗状の
末広りの構造を有するものが望ましい。圧力調整
室３の容積は50〜150ml／が適当であり、この圧
力調整室３に内臓された同心軸型サイホン管の外
管１２の最下端部と内管１１の最上端部との間の
内容積（V₂）は100ml以下が好ましい。成人男性
の一日当りの尿量は約1500mlであるので、膀胱容
量（V₁）を約200mlとすると１回のサイホン流動
により排出量（V₁＋V₂）は約200〜300mlとなり、
一日に５〜７回、つまり３〜５時間に１回の割合
で尿の排出が行われることになる。

蓄尿室５の内容積は患者の一日あたの最大尿量
に相当する約2000ml程度が適当である、たとえば
現在一般に市販されているクローズドタイプの蓄
尿バツグのように、その入口部には細菌遡行阻害
装置又はドリツプチヤンバー１１を有し、かつ除
菌フイルター７を備えた通気口６と、下部から尿
を抜き出すための排出口８を設けた構造が望まし
い。

本発明の補助膀胱装置に用いられる導尿カテー
テル２としては、長期の体内留置用として一般に
広く用いられているFoleyバルーンカテーテルが
好ましく用いられるが、その他尿がカテーテル外
壁と尿道粘膜間から漏れるのを防止するために前
立腺部においても膨出するタイプのダブルバルー
ンカテーテルや異形バルーンカテーテル等も用い
られる。また、膀胱洗浄用の消毒液の注入路をも
備えたスリーウエイ（三路）バルーンカテーテル
を用い消毒液を連続的に滴下注入することによ
り、従来の繁雑な操作を必要とすることなく膀胱
洗浄を自動的に行うこともできる。

本発明の補助膀胱装置における各種部品の上下
の位置関係についてさらに具体的に詳述する。ま
ず、導尿カテーテル２が膀胱内に留置された場合
のその挿入端の位置から同心軸型サイホン管の内
管１１の最高到達位置までの高さは、正常人の膀
胱の充満させるに必要な内圧が水柱で約100mmで
あるところから、その使用目的に応じ０〜100mm
の間で調節できるようにすればよい。この場合必
要以上に高くすると、たとえば無緊張性の神経因
性膀胱患者では膀胱壁に過剰な伸展を強いる結
果、リセプターの破壊につながることもあり、あ
まり好ましくない。次に導尿カテーテル２が膀胱
内に留置された場合のその挿入端の位置から圧力
調整室３の入口までの高低差には、本発明の装置
においては大幅に短縮が可能であり、50〜200mm
が好適である。また、サイホン流動時の駆動力に
関係する圧力調整室３内の同心軸型サイホン管の
外管１２の最下端と蓄尿室５の入口までの高低差
は通100〜300mmが好適である。

本発明の補助膀胱装置を構成する材質に関して
は特に限定はなく、ポリカーボネートやアクリロ
ニトリル／スチレン樹脂のような射出成型の可能
な硬質プラスチツクで構成されてもいいし、軟質
ポリ塩化ビニルのような可撓性のある軟質プラス
チツクで構成されていてもよい。

次に本発明の補助膀胱装置の実際の使用時の作
動状況を図面により説明する。第２図は膀胱１並
びに圧力調整室３が一定時間後尿により充満し、
サイホンが働く直前の状況図である。第３図はサ
イホン流動が始まつて一定時間後終盤に至り膀胱
１が既に空になつている状況図である。第４図は
サイホン流動が停止した状況であり、以後以上の
サイクルを順次繰り返すことになる。

本発明の補助膀胱装置は、一切の複雑な機械的
又は電気的な駆動、制御機構を使用することな
く、導尿カテーテルを膀胱に留置することにより
膀胱は一定周期で充満・収縮を繰り返すため、従
来の単なる留置カテーテル法に比し膀胱機能の維
持や回復訓練が可能になり、また尿路感染を大巾
に低減せしめることができる。すなわち、本発明
の補助膀胱装置は(1)一定間隔（遅くとも５時間、
好ましくは３時間以内）で起こる膀胱の強制洗浄
又はすすぎ作用により膀胱炎のまん延をもたらす
ような残尿の貯留や細菌の増殖を防ぎうること、
(2)膀胱の充満過程は、留置したカテーテルの先端
が常に収縮した膀胱壁を圧迫することによるいわ
ゆる“Foley tip necrosis”から開放する結果、
膀胱壁の圧迫壊死に起因する膀胱炎の発生を未然
に防ぐことが可能となること、(3)膀胱の一連の充
満、収縮動作は常に収縮した状態の膀胱の場合に
みられるような膀胱壁筋肉の退化を防ぐとともに
健康な膀胱壁は感染に対する抵抗力を増すこと、
(4)膀胱の充満過程は通常の留置カテーテルによる
持続導尿法の場合にみられるような恒常的に膀胱
に陰圧が作用することを妨げる結果、カテーテル
の管内外を通しての外界からの細菌の侵入の危険
性を低減させることができることを特長とする。

本発明の補助膀胱装置は、脊髄損傷、脳出血、
脳軟化症あるいは手術後患者や寝たきり老人等の
排尿困難や尿失禁の症状を呈する患者において、
用いると効果的である。その具体的な使用例とし
て、たとえば脊損患者の場合、従来の持続導尿法
では１〜２カ月も留置カテーテルを必要としたも
のが、本発明の補助膀胱装置を用いることにより
（自動間歇排尿法）尿路感染をもたらすことなく
２週間でカテーテルを必要としない状態に膀胱機
能を回復させることも可能になるので、リハビリ
テーシヨン上の意義は大きいと言わねばならな
い。また、寝たきり老人の尿失禁患者に本発明の
補助膀胱装置を用いたところ、２カ月経過後も膀
胱炎や発熱等の症状は認められず、オムツかぶれ
等による不快症状から開放された。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の補助膀胱装置の一実施例を示
し、第１図は本発明の補助膀胱装置の全体的な位
置関係を示す全体図、第２図は膀胱が充満しサイ
ホン流動が起こる直前の状態図、第３図はサイホ
ン流動が起こり膀胱は既に空になりサイホン流動
が停止する直前の状態図、第４図はサイホン流動
が停止した状態図である。 １は膀胱、２は導尿カテーテル、３は圧力調整
室、４は連結管、５は蓄尿室、６は通気口、７は
除菌フイルター、８は排出口、９はストツパー、
１０は同心軸型サイホン管、１１は同心軸型サイ
ホン管の内管、１２は同心軸型サイホン管の外
管、１３は細菌溯行阻止装置、１４は通気口、１
５は通気抵抗性フイルターである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 膀胱内に留置される導尿カテーテル２の吐出
   端が、同心軸型サイホン管１０を内臓する圧力調
   整室３に、該同心軸型サイホン管の内管１１の最
   上端部と該同心軸型サイホン管の外管１２の最下
   端部の間で直接接続されるか又は連結管４を介し
   て接続され、前記圧力調整室３と該圧力調整室３
   より下方に設けられた蓄尿室５が前記同心軸型サ
   イホン管の内管１１で接続され、かつ前記圧力調
   整室３には前記同心軸型サイホン管１０の最高位
   置よりもさらに高い位置に通気抵抗性フイルター
   １５により封緘された通気口１４を設けてなる補
   助膀胱装置。